Activation energy: Kickstarting chemical reactions - Vance Kite

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

翻訳: Mishima Ryosuke 校正: Masaki Yanagishita

Right now, trillions of chemical reactions

今 何兆もの化学反応が

are humming away in the cells of your body.

あなたの体の細胞の中で起きています

You never feel them,

感じることは決してありませんが

but without these reactions,

これらの化学反応なしには

you wouldn't be alive.

あなたは生きていられないでしょう

Unfortunately, each of those reactions needs some help.

あいにくですが それぞれの化学反応には助けが必要です

You see, most molecules are stable,

多くの分子は安定しています

they are happy just the way they are.

そのままの状態でも分子は平気です

The atoms in them are all bound-up and friendly with one another

分子の中の原子は 全て密接に仲良く他の原子と

and would prefer to stay that way.

くっついていることを好みます

The problem is, for a chemical reaction to happen,

化学反応が起きるときに問題となるのは

the atoms that make up those stable molecules

安定した分子を作り上げている原子は

need to break away from their friends

友達の原子たちと離れて

and go buddy up with another atom.

他の原子と友達になる必要があることです

This break-up is where the molecules need a hand.

この別離に 分子は手助けが必要になります

This initial kick-start is known as activation energy.

これを開始するのに必要な力を 活性化エネルギーと呼びます

活性化エネルギーは分子を不安定にし

It's used to destabilize the molecule,

to push the bonds between the atoms

原子を 結合が離れる場所まで

to a place where they are ready to break.

押しやるために使用されます

This unstable state is known as the molecule's transition state.

この不安定な状態を 分子の遷移状態と言います

Once a transition state has been achieved,

一度遷移状態に到達すると

the atoms become willing to leave their current molecular friends

原子は今つながっている分子の友達と別れて

and go make new friends elsewhere.

新しい相手を見つけに行きます

Once they are convinced, it's a piece of cake.

いったん化学反応が始まると ことは簡単に進みます

Bonds break,

結合は切断され

atoms rearrange,

原子が再配置されて

and the rest of the reaction happens automatically.

残りの反応は自動的に進みます

After that first push, the body doesn't need to put in

最初の一押しの後は

化学反応を進めるのに もうエネルギーは不要です

any more energy to help the reaction along.

Left alone, most of these reactions would be very slow

最初のエネルギーが注入されないと 多くの反応は非常にゆっくりです

because it takes quite a while to build up

化学反応を始める 活性化エネルギーを

the activation energy the molecules need to get started.

ため込むのに 時間がかかるからです

Enter the enzyme.

酵素の話を始めましょう

Enzymes are proteins that speed up,

酵素はタンパク質で

or catalyze, reactions

活性化エネルギーを低下させることにより

by lowering the activation energy.

反応を加速 または触媒します

They make it easier for the molecule,

酵素は

also known as a substrate,

「基質」と呼ばれる分子が

to get to the transition state.

遷移状態に到達しやすくします

You can think of a reaction like a race.

化学反応は「競争」と思ってください

Some racers are running along,

１人で走る走者もいれば

while others have teammates to help them.

チームで助け合う走者もいるのです

Meet Sam the Substrate.

基質のサムを見てみましょう

His team is the MODS Squad.

彼のチームはMODSです

Together, his team is able to get to the finish faster,

このチームが協力すると 少ないエネルギーで

using less energy.

早くゴールすることができます

There are four special enzymes in Sam's team.

このチームには４種類の酵素がいます

Each has a different strategy

それぞれが異なる役割を持ち

for lowering the energy it takes to get going

走るのに必要なエネルギーを 小さくし

and speeding up the pace to get the MODS to the finish line.

加速して 早くMODSがゴールできるように働きます

The "M" stands for "microenvironment".

MODSの「M」は微小環境です

This enzyme creates a tiny, special environment for the substrate,

この酵素はサムのために 小さな特別の環境を作り出し

resulting in a faster reaction time.

反応時間を速くします

He runs ahead of the pack,

「M」はチームの先頭を走り

flattening out bumps in the road

でこぼこな道を平らにして

and misting cool water on his team of molecules.

チームの分子たちに冷たい水を吹きつけます

"O" is for "orientation".

「O」はオリエンテーションです

Sometimes two molecules must be positioned

ときに ２つの分子は反応する前に

just right before they will react.

極めて正確に 配置されなければいけません

Like a friend at the finish line,

ゴールにいる友達のように

the O enzyme provides his molecules

「O」の酵素は

with specially shaped spaces

分子と基質が正しく反応できるよう

that allow the substrates to interact in just the right way.

特別な形のスペースを用意します

"D" stands for "direct participation".

「D」は直接関与です

Every now and again, a little muscle is needed.

ときに 微量な力が必要になることがあります

And when his teammates are struggling to finish the race,

チームがレースの中で苦境に立たされると

Teammate D is there to pick them up

この「D」がチームを抱えてゴールに運びます

and carry them over the line.

この「D」がチームを抱えてゴールに運びます

Finally, "S" is for "straining bonds".

最後に 「結合に力を加える （strain bonds）」の「S」です

This guy pushes the team

「S」は強い屈曲運動を使って

through some serious flexibility exercises:

チームを励まします

splits,

バラバラにしたり

lunges,

突いたり

backbends,

後屈したり

the works.

といった働きです

Sometimes his substrate teammates

時に チームメイトである基質は

just need to be stressed and flexed

力を加えたり 曲げたりして

into their transition state.

遷移状態にすることが必要です

So that's it.

このように

Remember that all reactions need energy to get going.

全ての化学反応にはエネルギーが必要です

This energy is known as the activation energy.

このエネルギーは 活性化エネルギーと呼ばれます

Enzymes lower that activation energy

酵素はこの活性化エネルギーを低下させ

and speed the reaction through team MODS:

MODSチームを使って 反応を加速させるのです

microenvironment,

「M」は微小環境

orientation,

「O」はオリエンテーション

direct participation,

「D」は直接関与

and straining bonds.

「S」は「結合に力を加える」 です